JPS5950638A - Clock signal producing circuit for self-synchronism - Google Patents

Clock signal producing circuit for self-synchronism

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JPS5950638A
JPS5950638A JP57161252A JP16125282A JPS5950638A JP S5950638 A JPS5950638 A JP S5950638A JP 57161252 A JP57161252 A JP 57161252A JP 16125282 A JP16125282 A JP 16125282A JP S5950638 A JPS5950638 A JP S5950638A
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JP
Japan
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circuit
signal
self
clock signal
high level
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Application number
JP57161252A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Kobayashi
明 小林
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5950638A publication Critical patent/JPS5950638A/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0079Receiver details
    • H04L7/0083Receiver details taking measures against momentary loss of synchronisation, e.g. inhibiting the synchronisation, using idle words or using redundant clocks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain the reproduction of a stable self-synchronizing clock signal, by comparing a self-synchronism clock component extracted by a resonance circuit and the phase of an output signal of a variable frequency oscillator to control the oscillating frequency. CONSTITUTION:A self-synchronism clock signal producing circuit 50 comprising a preamplifier 30, a waveform equalizer 31, a data extracting circuit 32, a both- edge differentiating circuit 33, a tuning circuit 34, a waveform shaping circuit 35, a phase synchronism circuit 36, and a maximum inverting interval detecting circuit 42 overcomes a defect of a phase locked loop circuit for jitter adsorption of a conventional circuit impossible for synchronism against an input transmission frequency fluctuation. Since the oscillated frequency follows up an input transmission frequency fluctuation, the self-synchronism clock signal is used as a rotation control signal of a rotating system, for example, thus obtaining excellent results.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は例えば記録媒体から再生されるPCM (パ
ルス符号変調)信号からクロック信号を生成する自己同
期用クロック信号生成回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a self-synchronizing clock signal generation circuit that generates a clock signal from a PCM (pulse code modulation) signal reproduced from a recording medium, for example.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近時、PCM(パルス符号変調)技術の発達に伴い種々
のPCMテープレコーダやPCM信号を記録したデジタ
ルオーディオディスクの再生装置等が提供されるように
なっている。
2. Description of the Related Art Recently, with the development of PCM (Pulse Code Modulation) technology, various PCM tape recorders and devices for playing digital audio discs recording PCM signals have been provided.

このよりなPCM装置において、種々の動作の基準とな
る自己同期用クロック信号は、磁気テープあるいはディ
スク等の記録媒体より再生したPCM信号の所定周波数
成分に基づき生成されるもので、特に安定して得られる
ことが望まれている。
In this type of PCM device, the self-synchronizing clock signal, which serves as a reference for various operations, is generated based on a predetermined frequency component of a PCM signal reproduced from a recording medium such as a magnetic tape or disk, and is particularly stable. It is hoped that it will be obtained.

例えば、PCM機器の再生系における自己同期用クロッ
ク信号生成回路は、第1図に示されるように、磁気ヘッ
ド、あるいは光学式ピックアップによシ磁気テープ、デ
ジタルオーディオディスク等に記録された信号が検出さ
れ、この信号S HFが端子INを介してIJ ミッタ
増幅器11の入力となる。前記リミッタ増幅器11は互
いに逆相の信号出力”’HF1 ” HIJ kもち、
これらの各出力は半波整流回路12.13に加えられる
For example, as shown in Figure 1, a self-synchronizing clock signal generation circuit in a playback system of a PCM device detects a signal recorded on a magnetic tape, digital audio disk, etc. by a magnetic head or an optical pickup. This signal SHF becomes an input to the IJ transmitter amplifier 11 via the terminal IN. The limiter amplifier 11 has signal outputs "HF1" HIJk with opposite phases to each other,
Each of these outputs is applied to a half-wave rectifier circuit 12.13.

整流出力SR1,SR2は加算増幅器14で加算されク
ロック信号成分をもった信号”’ADDを作成する。前
記5ADD信号はリミッタ増幅器15で波形整形がおこ
々われる。前記リミッタ増幅器15の出力SLMT全ク
ロック信号周波数に略一致するように調整された共振回
路16に印加することによシ繰返し周波数成分STを得
る。前記共振回路出力STは減衰正弦波状で、そのレベ
ルは前記共振回路16への入力信号SLMTの/4’タ
ーンに依存するため更にリミッタ増幅器17で一定レベ
ルに圧縮、波形整形上おこないクロック信号ScKを得
る。抽出されたクロック信号S。Kは記録媒体とピック
アップ間の速度変動に起因する伝送周波数変動及びビッ
ト単位の周波数変動を含んでいる。前記の周波数変動の
うちビット単位の周波数変動全吸収し、伝送周波数変動
のみに追従する同期用クロック信号5PLcKヲ得るた
めにジッタ吸収用位相同期回路18に抽出された前記ク
ロック信号S c xを入力する。前記位相同期回路1
8は位相比較器19、ループフィルタ20、電圧可変周
波数発振器(以下VCOと称する)2ノ及び1分周器2
2よシ構成される。また前記リミッタ増幅器11出力信
号5HF1は、タイミング識別回路23に入力されるも
ので、該タイミング識別回路23により前記位相同期回
路18の出力信号”’ PLCKに基づいてハイレベル
、ローレベルのタイミング識別がおこなわれ出力信号S
Dkえる。以上のように、この自己同期用クロック信号
生成回路において重要々回路である共振回路16のQは
、ある程度高くしておかないと雑音や前記共振回路16
の入力となるパルスパターンによるジッタの影響を受け
る。更にある程度の長さのドロップアウト(記録媒体の
損傷等による再生信号の欠落)でも同期用タイミング信
号の抽出を持続するためにもQは高い方が良い。(通常
Qの値は100〜200に設定する)しかしながら、共
振回路16のQt−高くとった場合には、伝送周波数の
大きな変動に対して、安定した振幅の自己同期用クロッ
ク信号成分を抽出することが困Mあるいは不能となシ前
記ジッタ吸収用の位相同期回路18の動作も不調となp
安定した自己同期用クロック信号生成ができない欠点を
有している。この場合には入力データのハイレベルとロ
ーレベルのタイミング識別を誤ることになシ、誤り訂正
不能となる場合がある。特に磁気テープ乃至ディスク駆
動用の回転系を有するPCM装置に第1図のような回路
を用いた場合、同期し得る周波数範囲が狭いので回転数
変動を非常に小さくおさえなければならず、回転系には
厳しい機械精度及び回転制御能力が要求され高価なPC
M装置となる。
The rectified outputs SR1 and SR2 are added in the summing amplifier 14 to create a signal "'ADD" having a clock signal component.The 5 ADD signal undergoes waveform shaping in the limiter amplifier 15.The output SLMT total clock of the limiter amplifier 15 A repetition frequency component ST is obtained by applying the signal to a resonant circuit 16 that is adjusted to approximately match the signal frequency.The resonant circuit output ST is in the form of a damped sine wave, and its level is equal to the input signal to the resonant circuit 16. Since it depends on the /4' turn of the SLMT, it is further compressed to a certain level by the limiter amplifier 17 and waveform shaped to obtain the clock signal ScK.The extracted clock signal S.K is due to the speed fluctuation between the recording medium and the pickup. This includes transmission frequency fluctuations and bit-by-bit frequency fluctuations.In order to completely absorb the bit-by-bit frequency fluctuations among the frequency fluctuations mentioned above, and to obtain a synchronizing clock signal 5PLcK that follows only the transmission frequency fluctuations, phase synchronization for jitter absorption is performed. The extracted clock signal S c x is input to the circuit 18. The phase synchronization circuit 1
8 is a phase comparator 19, a loop filter 20, a voltage variable frequency oscillator (hereinafter referred to as VCO) 2, and a frequency divider 2.
It consists of 2 parts. The output signal 5HF1 of the limiter amplifier 11 is input to a timing identification circuit 23, and the timing identification circuit 23 identifies high-level and low-level timing based on the output signal PLCK of the phase synchronization circuit 18. performed output signal S
Dk er. As mentioned above, the Q of the resonant circuit 16, which is an important circuit in this self-synchronization clock signal generation circuit, needs to be set high to a certain extent to avoid noise and noise.
is affected by jitter due to the input pulse pattern. Furthermore, it is better to have a high Q in order to continue extracting the synchronization timing signal even in the event of a certain length of dropout (missing of the reproduced signal due to damage to the recording medium, etc.). (Usually, the value of Q is set to 100 to 200.) However, if the Qt of the resonant circuit 16 is set high, a self-synchronization clock signal component with a stable amplitude can be extracted against large fluctuations in the transmission frequency. If this is difficult or impossible, the operation of the phase locking circuit 18 for absorbing jitter may also be malfunctioning.
It has the disadvantage that stable self-synchronization clock signals cannot be generated. In this case, the timing of the high level and low level of the input data may be incorrectly identified, and the error may not be correctable. In particular, when the circuit shown in Figure 1 is used in a PCM device that has a rotating system for driving magnetic tapes or disks, the frequency range that can be synchronized is narrow, so fluctuations in the rotational speed must be kept very small. requires strict mechanical precision and rotation control ability, and requires an expensive PC.
It becomes M device.

なお、第2図(、)〜(h)は、それぞれ上記の各信5
− 号の変化の一例を示すものである。
In addition, Fig. 2 (,) to (h) represent each of the above-mentioned signals 5, respectively.
− This shows an example of a change in the number.

また、上記共振回路16は例えば第3図に示されるよう
にトランジスタQlll Q10 、インダクタLll
 −Li2 、キャパシタ自1 ” C16、抵抗R1
11R1z ’l:有して構成されるものである。
Further, the resonant circuit 16 includes, for example, a transistor Qllll Q10 and an inductor Lll as shown in FIG.
-Li2, capacitor 1" C16, resistor R1
11R1z'l: Consisting of:

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、自己同期
用クロック信号成分が取多出されるべきデジタルデータ
信号を含む信号の伝送周波数が変動しても、きわめて安
定して自己同期用クロック信号を生成するようにした良
好な自己同期用クロック信号生成回路全提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and even if the transmission frequency of a signal including a digital data signal from which a large number of self-synchronizing clock signal components are to be extracted varies, the self-synchronizing clock signal component can be extremely stably generated. An object of the present invention is to provide a complete self-synchronization clock signal generation circuit that generates a good self-synchronization clock signal.

〔発明の概要〕 この発明は、自己同期用クロック信号成分が取シ出され
るべきデジタルデータ信号を含む信号カラハイレペルオ
ヨヒローレベルの2値のレベル識別を行い、上記デジタ
ルデータ信号の抜き取シを行う手段と、前記抜き取られ
たデジタルデータ信号の立上りエツジおよび立下シエッ
6一 ジの検出パルスを出力する手段と、前記検出/4’ルス
から自己同期用クロック信号成分を抽出する共振回路と
、該共振回路によシ抽出された前記自己同期用クロック
信号成分および可変周波数発振器の出力信号の位相を位
相比較器で比較し、該位相比較器の比較出力により前記
可変周波数発振器の発振周波変を制御する位相同期回路
とを有してなる自己同期用クロック信号生成回路におい
て、前記位相比較器の出力信号に応じて前記共振回路の
共振周波数を変化せしめる手段を具備してなることを特
徴とするものである。
[Summary of the Invention] The present invention performs binary level identification of a signal including a digital data signal from which a self-synchronization clock signal component is to be extracted, and performs binary level identification of a signal high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, low level, high level, low level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, low level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, high level, and high level of a signal containing a digital data signal from which a clock signal component for self-synchronization is to be extracted. means for outputting a detection pulse of a rising edge and a falling edge of the extracted digital data signal; and a resonant circuit for extracting a clock signal component for self-synchronization from the detected/4' pulse. , a phase comparator compares the phases of the self-synchronizing clock signal component extracted by the resonant circuit and the output signal of the variable frequency oscillator, and changes the oscillation frequency of the variable frequency oscillator based on the comparison output of the phase comparator. A self-synchronizing clock signal generation circuit comprising a phase-locked circuit for controlling a phase synchronization circuit, characterized in that the self-synchronization clock signal generation circuit includes means for changing the resonant frequency of the resonant circuit in accordance with the output signal of the phase comparator. It is something to do.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下図面を参照してこの発明の一実施例につき詳細に説
明する。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

すなわち、第4図に示すように磁気テープ、デジタルオ
ーディオディスク等の記録媒体にクロック再生可能なデ
ィジタル変調方式でディジタル変調をおこなって記録さ
れたPGM信号は磁気ヘッドあるいは光学式のピックア
ップによって、符号量干渉、ジッタ、雑音等を含む歪ん
だ再生信号S n Fとして得られる。この再生信号S
□2は前置増幅器30により増幅され増幅出力信号SA
は波形等化器31に加えられ、記録媒体に記録されたデ
ィジタル信号が再生される過程で生じた波形歪が補正さ
れるようになっている。
That is, as shown in Fig. 4, a PGM signal recorded on a recording medium such as a magnetic tape or a digital audio disk by performing digital modulation using a clock-reproducible digital modulation method is processed by a magnetic head or an optical pickup to reduce the code amount. A distorted reproduced signal S n F containing interference, jitter, noise, etc. is obtained. This reproduction signal S
□2 is amplified by the preamplifier 30 and is the amplified output signal SA
is added to the waveform equalizer 31 to correct waveform distortion that occurs during the process of reproducing a digital signal recorded on a recording medium.

上記波形等化器31の出力S8.はデータ抜き取シ回路
32によシ信号振幅のハイレベルおよびローレベル2値
のレベル識別がおこなわれ、矩形波信号列S。M、とな
るようになっている。上記矩形波信号列ScMPのA?
ワースベクトルにはディジタル変調をおこなった際のク
ロック信号周波数(ビットレートに等しい)のスペクト
ルを持たないので非線形操作によシその周波数成分を作
る必要がある。
Output S8 of the waveform equalizer 31. The data extracting circuit 32 identifies the high level and low level binary signal amplitude, and the rectangular wave signal sequence S is obtained. M. A of the above rectangular wave signal train ScMP?
Since the worth vector does not have a spectrum of the clock signal frequency (equal to the bit rate) when digital modulation is performed, it is necessary to create the frequency component by nonlinear operation.

第1図の回路では全波整流と同様の操作によりクロック
信号周波数スペクトルをもつ信号”’LMT (信号S
 nF 1又はS a P 1の極性変換点を示すパル
ス列)を得ているが、本実施例では例えば第5図に示さ
れる排他的論理和回路7o及び遅延用の複数のインバー
タ71で構成される両エツジ微分回路33によシ前配信
号”LMTと同様のパルス列信号SD、、 fr作成し
ている。従って、このノ9ルス列信号5DxFにはディ
ジタル変調用のクロック信号の周波数スペクトルを含む
ようになる。
In the circuit shown in Figure 1, a signal "'LMT (signal S
In this embodiment, a pulse train indicating a polarity change point of nF 1 or S a P 1 is obtained. In this embodiment, for example, the pulse train is composed of an exclusive OR circuit 7o shown in FIG. 5 and a plurality of delay inverters 71. The pulse train signals SD, fr, which are similar to the front distribution signal "LMT" are generated by the double edge differentiating circuit 33.Therefore, this pulse train signal 5DxF is designed to include the frequency spectrum of the clock signal for digital modulation. become.

つまル、上記データ抜き取シ回路31の出力信号ScM
Pは直接上記排他的論理和回路70の一方の入力端子に
加えられるとともに複数のインバータ71を介して上記
排他的論理和回路70の他方の入力端子に加えられ、パ
ルス列信号SD工。
In other words, the output signal ScM of the data extraction circuit 31
P is applied directly to one input terminal of the exclusive OR circuit 70, and is also applied to the other input terminal of the exclusive OR circuit 70 via a plurality of inverters 71 to generate the pulse train signal SD.

を得るものである。This is what you get.

ディジタル変調時のクロック信号の周波数スペクトルを
含んだ上記パルス列信号5DIFは連続した自己同期用
クロック信号波を抽出するためにインダクタンスとキャ
パシタ並列回路よシなる同調回路34に加えられる。こ
の同調回路34の同調周波数に相当する成分が上記パル
ス列信号”DIFに存在すれば例えば第6図に示される
ようなパルス列のパターンに対応した減衰振動波状。出
力信号8’Tが得られる。上記同調回路9− 34並列共振用キャパシタの一部を電圧可変容量ダイオ
ードで置きかえられておシ該電圧可変容量ダイオードの
制御用の直流電圧によシ同調周波数が変化する電圧制御
同調回路となっている。
The pulse train signal 5DIF containing the frequency spectrum of the clock signal during digital modulation is applied to a tuning circuit 34 consisting of an inductance and capacitor parallel circuit in order to extract continuous self-synchronizing clock signal waves. If a component corresponding to the tuning frequency of the tuning circuit 34 exists in the pulse train signal "DIF," a damped oscillation waveform corresponding to the pulse train pattern as shown in FIG. 6, for example, can be obtained as the output signal 8'T. Tuning circuit 9-34 A part of the parallel resonance capacitor is replaced with a voltage variable capacitance diode, and it is a voltage control tuning circuit in which the tuning frequency changes depending on the DC voltage for controlling the voltage variable capacitance diode. .

つま)、上記同調回路34は、第7図に示されるように
インダクタL1%キャパシタ自、c2及び電圧可変容量
ダイオードD!でなる並列共振回路がトランジスタQl
の負荷となシ、該トランジスタQlの出力信号が抵抗R
1を介した後、FF、T(電界効果トランジスタ) Q
2および抵抗R2でなるソースフォロア回路を介して外
部出力されるようになっている。なお、抵抗R3+ R
4、キャパシタC3よシなる回路は、前記電圧可変容量
ダイオードDlへ制御電圧を印加するのに用いられる。
As shown in FIG. 7, the tuning circuit 34 includes an inductor L1% capacitor C2, and a voltage variable capacitance diode D! The parallel resonant circuit consisting of the transistor Ql
, the output signal of the transistor Ql is connected to the resistor R
After passing through 1, FF, T (field effect transistor) Q
2 and a resistor R2. In addition, resistance R3+ R
4. A circuit such as capacitor C3 is used to apply a control voltage to the voltage variable capacitance diode Dl.

前記抵抗R3は同調回路34がものクロッ波器によ多制
御電圧に含まれる高周波雑音をおさえる。ことで、上記
インダクタL1のインダク10− タンス、回路の浮遊容量を含めたキャパシタ自の静電容
量、各キャパシタC2,C3の静電容量それぞれをそれ
らの符号で示し、上記電圧可変容量ダイオードの静電容
量ヲCrとすれば同調回路33の共振周波数Foは、 で与えられるものである。
The resistor R3 suppresses high frequency noise contained in the control voltage of the clocker of the tuning circuit 34. Therefore, the inductance 10-tance of the inductor L1, the capacitance of the capacitor itself including the stray capacitance of the circuit, and the capacitance of each capacitor C2 and C3 are indicated by their respective symbols, and the capacitance of the voltage variable capacitance diode is If the capacitance is Cr, the resonance frequency Fo of the tuning circuit 33 is given by:

上記、共振回路34の抽出信号STは、波形整形回路3
5に供給され、その振幅の圧縮がなされ、矩形波状の抽
出クロック信号S′cKに変換されるようになっている
。上記波形整形回路35よシ矩形波に変換した抽出クロ
ック信号S CKはその時間軸方向の変動ジッタを吸収
する如くしたジッタ吸収用の後述する位相同期回路36
に加えられ、安定した自己同期用クロック信号””PL
CKが得られるようになっている。つまシ、この位相同
期回路36は、ジッタ吸収とともに同調回路34の共振
周波数全制御するための制御電圧を発生する機能をもっ
ておシ、電圧可変周波数発振器37と、該電圧可変周波
数発振器量力をKにする分周器38と、該分周器38の
出力信号S’PLCKと上記波形整形回路35の出力S
’CKとの位相差及び周波数差を検出する位相周波数比
較器39と、上記位相周波数比較器39の出力に含まれ
る高調波成分を減衰させ、上記電圧可変周波数発振器3
7及び同調回路34の制御電圧を発生するループフィル
タ40と上記同調回路34と上記電圧可変周波数発振器
37が制御電圧vcヲ介して相互に干渉すること全防止
するためのバッファ増幅器41よ環構成されるようにな
っている。上記位相周波数比較器39の位相差検出特性
は第8図に示す如く位相差Φが一2π、0,2πの各状
態であれば出力電圧VΦが02vo、vMとなる特性を
もち、これに伴い上記ループフィルタ40の出力電圧V
LPFは第9図に示す如く波形整形回路35の出力信号
S′cK周波数fがft −fo 、flとなる状態で
対応的にVcl、vco、Vc2と々るように周波数f
に比例した特性をもつように々っている。前記電圧VL
PP、全PP。路34の共振周波数可変用の制御電圧と
することによって、例えば入力ディジタルデータ信号S
′HFの伝送周波数fがL tfo +f2である各状
態に応じて、同調特性を第10図に示すように可変する
ことができる。同調回路34は、正規の周波数foの自
己同期用クロック信号”’PLCKが同期状態における
ジッタ吸収用位相同期回路36のバッファ増幅器41を
介して出力されるルーツフィルタ40の出力電圧V。0
で周波数foに共振するようにあらかじめ調整がなされ
るようになっている。
The extracted signal ST of the resonant circuit 34 is the waveform shaping circuit 3
5, its amplitude is compressed, and it is converted into a rectangular wave extracted clock signal S'cK. The extracted clock signal SCK converted into a rectangular wave by the waveform shaping circuit 35 is supplied to a phase synchronization circuit 36 (described later) for jitter absorption, which absorbs fluctuation jitter in the time axis direction.
A stable self-synchronization clock signal “”PL
It is now possible to get a CK. The phase synchronization circuit 36 has the function of absorbing jitter and generating a control voltage for fully controlling the resonant frequency of the tuning circuit 34. a frequency divider 38, an output signal S'PLCK of the frequency divider 38, and an output S'PLCK of the waveform shaping circuit 35.
'CK and a phase frequency comparator 39 that detects the phase difference and frequency difference, and a voltage variable frequency oscillator 3 that attenuates harmonic components included in the output of the phase frequency comparator 39.
7, a loop filter 40 for generating a control voltage for the tuning circuit 34, and a buffer amplifier 41 for completely preventing the tuning circuit 34 and the voltage variable frequency oscillator 37 from interfering with each other via the control voltage VC. It has become so. The phase difference detection characteristic of the phase frequency comparator 39 is as shown in FIG. Output voltage V of the loop filter 40
As shown in FIG. 9, the LPF adjusts the frequency f so that when the output signal S'cK frequency f of the waveform shaping circuit 35 becomes ft - fo and fl, the frequency f changes to Vcl, vco, and Vc2 correspondingly.
It seems to have characteristics proportional to . The voltage VL
PP, all PP. By providing a control voltage for varying the resonant frequency of the input digital data signal S
The tuning characteristic can be varied as shown in FIG. 10 depending on each state where the HF transmission frequency f is L tfo +f2. The tuning circuit 34 outputs a self-synchronization clock signal "'PLCK" having a regular frequency fo through the buffer amplifier 41 of the jitter absorption phase synchronization circuit 36 in a synchronized state.
Adjustment is made in advance so that it resonates at the frequency fo.

このように、上記波形整形回路35の出力信号S′cK
周波数fによシ上記電圧可変容量ダイオードD1の制御
電圧を変化させるようにしたことは、周知の電圧可変容
量ダイオードの制御電圧と容量の関係から、周波数fが
通常の状態よりも低い場合制御電圧を低くして上記同調
回路34の共振周波数を上げ、周波数fが通常よりも高
い場合制御電圧を高くして上記同調回路13− 34の共振周波数を下げるようになる。このため、上記
前置増幅器30の入力信号S’HFの伝送周波数が変動
しても、上記同調回路34のQが高くても該同調回路3
4で抽出される信号STの振幅は常に略一定となるよう
に抽出され、上記波形整形回路35における動作のタイ
ミング(つま逆位相)の変動を少くすることができる。
In this way, the output signal S'cK of the waveform shaping circuit 35
The reason why the control voltage of the voltage variable capacitance diode D1 is changed according to the frequency f is that from the well-known relationship between the control voltage and the capacitance of the voltage variable capacitance diode, when the frequency f is lower than the normal state, the control voltage is changed. When the frequency f is higher than normal, the control voltage is increased to lower the resonant frequency of the tuning circuits 13-34. Therefore, even if the transmission frequency of the input signal S'HF of the preamplifier 30 fluctuates, even if the Q of the tuning circuit 34 is high, the tuning circuit 3
The amplitude of the signal ST extracted in step 4 is always extracted to be substantially constant, and fluctuations in the timing of operation (that is, the opposite phase) in the waveform shaping circuit 35 can be reduced.

また、上記前置増幅器30に連続して信号S′HFが供
給されるならば、上記同調回路34の抽出信号S’Tは
連続して取出され、上記波形整形回路35を介して自己
同期用クロック信号のもととなる信号S。Kとして導出
されるものである。
Further, if the signal S'HF is continuously supplied to the preamplifier 30, the extracted signal S'T of the tuning circuit 34 is continuously taken out and passed through the waveform shaping circuit 35 for self-synchronization. Signal S that is the source of the clock signal. This is derived as K.

この結果、上記分周器38からは、信号S Hpの伝送
周波数の変動に影響されず安定して自己同期用クロック
信号””PLCK k得ることができるものである。
As a result, the self-synchronizing clock signal "PLCKk" can be stably obtained from the frequency divider 38 without being affected by fluctuations in the transmission frequency of the signal SHp.

これに対して、自己同期用クロック生成回路の入力信号
となる上記前置増幅器30の入力信号がS′HF停止し
ている状態ではジッタ吸収用位14− 相同期回路36への入力S’(HKは停止する。この時
、位相・周波数比較からは不要な信号が出力されるため
ループフィルタ40の出力電圧は不定となる(この場合
、上記ループフィルタ40にはV あるいはV。1の電
圧が出力されるが入2 力信号S′)!Fが停止しているときにはいずれの状態
になるかは不定となる)ため同調回路34の共振周波数
も不定となっている。このような状態において入力信号
S’n Fが加わった場合上記同調回路は非同調の状態
にあるので自己同期用クロック信号成分の連続波S′T
の抽出が困難となる。
On the other hand, when the input signal of the preamplifier 30, which is the input signal of the self-synchronization clock generation circuit, is S'HF stopped, the input signal S'( HK stops.At this time, since an unnecessary signal is output from the phase/frequency comparison, the output voltage of the loop filter 40 becomes unstable (in this case, the loop filter 40 has a voltage of V or V.1). However, when the input signal S')!F is stopped, the state in which the input signal S')!F is stopped is undefined, so the resonant frequency of the tuning circuit 34 is also undefined. When the input signal S'n F is applied in such a state, the above-mentioned tuned circuit is in an untuned state, so the continuous wave S'T of the self-synchronizing clock signal component is
It becomes difficult to extract.

このため、ジッタ吸収用位相同期回路36の同期引き込
み動作が難しく、正常な自己同期用クロック信号S’c
K’!r得られない。
Therefore, the synchronization pull-in operation of the jitter absorption phase synchronization circuit 36 is difficult, and the normal self-synchronization clock signal S'c
K'! I can't get it.

このようなことから上記の状態におち入ることなく信号
S’HFが入力されたならば速やかにかつ安定にジッタ
吸収用位相同期回路36に同期引き込み動作をおこなわ
せるために、入力信号”IPの最大反転間隔を検出・計
測して伝送周波数に対応した直流電圧vTMAXを発生
する最大反転間隔検出回路42により前記最大反転間隔
検出回路42の出力vTMAxとジッタ吸収用位相同期
回路36内のループフィルタ40の出力電圧vLP F
のバッファ増幅器41の出力vcとをスイッチ回路43
で切り換えるようになっている。上記スイッチ回路43
の切り換えは、データ抜き取り回路32の出力信号S′
cMPをタイミング識別回路44へ入力し、再生された
自己同期用クロック信号””1’LCKでタイミング識
別されたデータ信号SD中から特定のデータ・パターン
(通常同期)パターンと呼ばれデータ信号SD中に周期
的に挿入されている)を検出し、上記パターンに同期し
た制御タイミング信号88YNcを発生する同期ノ4タ
ーン検出回路45より出力される信号SLDによってお
こなわれるようになっている。上記データ信号ST3は
、端子0UTDを介して、デジタル変調信号の復調をな
す復調回路に供給されるものである。
For this reason, if the signal S'HF is input without falling into the above state, in order to cause the jitter absorption phase synchronization circuit 36 to perform the synchronization pull-in operation quickly and stably, the input signal "IP" is input. The maximum inversion interval detection circuit 42 detects and measures the maximum inversion interval and generates the DC voltage vTMAX corresponding to the transmission frequency, and the output vTMAX of the maximum inversion interval detection circuit 42 and the loop filter 40 in the phase synchronization circuit 36 for absorbing jitter are detected and measured. Output voltage vLP F
The output vc of the buffer amplifier 41 and the switch circuit 43
You can switch by using . The above switch circuit 43
The switching is performed using the output signal S' of the data extracting circuit 32.
cMP is input to the timing identification circuit 44, and from among the data signals SD whose timing is identified by the reproduced self-synchronization clock signal ""1' LCK, a specific data pattern (normal synchronization) pattern is called as a data signal SD. This is performed by a signal SLD outputted from a synchronous four-turn detection circuit 45 which detects a control timing signal 88YNc (periodically inserted into the pattern) and generates a control timing signal 88YNc synchronized with the above pattern. The data signal ST3 is supplied via the terminal 0UTD to a demodulation circuit that demodulates the digital modulation signal.

このように、第4図に示され、前置増幅器301波形等
価器3ノ、データ抜き取り回路32、両エツジ微分回路
33、同調回路34、波形整形回路35、位相同期回路
36、最大反転間隔検出回路42で構成される自己同期
用クロック信号生成回路50は、第1図の回路でみられ
た入力信号”HPの伝送周波数変動に対してジッタ吸収
用の位相同期回路36が同期し得ないといった欠点を克
服するものであり、特に磁気テープ走行用のキャプスタ
ンならびにデジタルオーディオディスクの回転駆動機構
等の回転系を備えたPCM装置の再生系に好適し、入力
信号S’Hyの伝送周波数変動に追従してゆくので、例
えば回転系の回転制御用の信号として自己同期用クロッ
ク信号5PLcKヲ用いることができきわめて良好であ
る。
As shown in FIG. 4, the preamplifier 301 waveform equalizer 3, data extraction circuit 32, both edge differentiating circuit 33, tuning circuit 34, waveform shaping circuit 35, phase synchronization circuit 36, maximum inversion interval detection The self-synchronization clock signal generation circuit 50, which is composed of the circuit 42, is configured to handle the problem that the phase synchronization circuit 36 for jitter absorption cannot synchronize with the transmission frequency fluctuation of the input signal "HP" seen in the circuit of FIG. It overcomes the drawbacks and is particularly suitable for the playback system of a PCM device equipped with a rotating system such as a capstan for running a magnetic tape or a rotational drive mechanism for a digital audio disk, and is suitable for the reproduction system of a PCM device that is capable of handling fluctuations in the transmission frequency of the input signal S'Hy. Therefore, the self-synchronization clock signal 5PLcK can be used as a rotation control signal for a rotation system, for example, which is very convenient.

なお、上記制御タイミング信号S8アNCは、上記前置
増幅器300Å力信号S′HFの復調を行うために必要
な種々の制御信号のマスター信号を端子OUTMを介し
てPCM装置の各部に適宜供給するものである。
The control timing signal S8ANC appropriately supplies a master signal of various control signals necessary for demodulating the preamplifier 300 Å power signal S'HF to each part of the PCM device via the terminal OUTM. It is something.

また、上記同期ノ4ターン検出回路45は、制御タイミ
ング信号”BYNOが同期・9タ一ン検出信号によって
同期化されない回数を計数するカウン17− タを実際には有してお多連続してN回同期化されない場
合には指示信号5LDf:出力する。そして、自己同期
用クロック再生回路36が同期状態になければ上記指示
信号S L oは出力されており、この期間は切換スイ
ッチ回路43を接点■の側に閉じるようにする。上記切
換スイッチ回路43が接点■側に閉じている間は、同調
回路34は最大反転間隔検出回路42の出力vTMAX
によシ共振周波数を入力信号S等の伝送速度に応じて制
御する。次にジッタ吸収用位相同期回路36が同期状態
に入シ上記制御タイミング信号” 8YN(!が連続し
て同期化されない回数がN回未満となると、指示信号S
LDは出力されず、上記切換スイッチ回路43は接点■
側に閉じるようになる。この結果同調回路34の共振周
波数はジッタ吸収用位相同期回路36からの出力vcに
よ多制御され、上記ジッタ吸収用位相同期回路36は同
期を保ったままで入力信号S’H1pの伝送周波数の変
化に応じた周波数の自己同期用クロック信号S′PLc
Kを再生するように動作するもので18− ある。
Furthermore, the synchronization/four-turn detection circuit 45 actually has a counter 17 for counting the number of times the control timing signal "BYNO" is not synchronized by the synchronization/nine-turn detection signal. If the synchronization is not performed N times, the instruction signal 5LDf is output.If the self-synchronization clock regeneration circuit 36 is not in a synchronized state, the instruction signal S L o is output, and during this period, the changeover switch circuit 43 is While the changeover switch circuit 43 is closed to the contact ■ side, the tuning circuit 34 outputs the output vTMAX of the maximum reversal interval detection circuit 42.
The resonant frequency is controlled according to the transmission speed of the input signal S, etc. Next, the jitter absorption phase synchronization circuit 36 enters the synchronized state, and when the control timing signal "8YN(!") is not synchronized consecutively less than N times, the instruction signal S
LD is not output, and the changeover switch circuit 43 is a contact point ■
It begins to close to the side. As a result, the resonant frequency of the tuning circuit 34 is controlled by the output vc from the jitter absorption phase-locked circuit 36, and the jitter absorption phase-locked circuit 36 changes the transmission frequency of the input signal S'H1p while maintaining synchronization. Self-synchronization clock signal S'PLc with a frequency corresponding to
There are 18 types that operate to reproduce K.

第11図は、上記最大反転間隔検出回路42の構成を示
すもので、上記最大反転間隔検出回路42に用いる種々
のタイミングを発生するタイミング発生器60.第12
図に示す信号S。M。
FIG. 11 shows the configuration of the maximum inversion interval detection circuit 42, in which a timing generator 60. 12th
The signal S shown in the figure. M.

信号のハイレベルとされる期間TMl ’ 7M217
M3・・・全クロック信号S′CLKで計測するパルス
幅計測回路61、パルス幅のピーク値全保持するだめの
ピークホールド回路62、新たに計測したパルス幅値と
、上記ピークホールド回路62に保持されているパルス
幅値とを比較して、上記ピークホールド回路62に保持
されている値よシ大であれば、新しい計測値を上記ピー
クホールド回路62にメモリすること全許可する信号を
発生するデジタル比較器63、上記ピークホールド回路
62の内容を上記最大反転間隔検出期間計数回路64か
ら出力される信号毎にラッチするだめのラッチ回路65
及び該ラッチ回路の内容を直流電圧vTMAXに変換す
る抵抗回路網よシなるディジタル/アナログ変換回路6
6よ多構成されている。上記パルス幅計測回路61のク
リア信号、ピークホールド回路62のメモリ信号及び最
大反転間隔検出期間計数回路64のクリア信号はタイミ
ング発生器60で供給される。最大反転間隔検出期間は
SCMPの立ち下がシエッジをM回計数することによっ
て得ている。
Period when the signal is at high level TMl' 7M217
M3: Pulse width measurement circuit 61 that measures with the full clock signal S'CLK, peak hold circuit 62 that holds all the peak values of the pulse width, newly measured pulse width value and holds it in the peak hold circuit 62. If the pulse width value is larger than the value held in the peak hold circuit 62, a signal is generated to allow the new measured value to be stored in the peak hold circuit 62. A latch circuit 65 for latching the contents of the digital comparator 63 and the peak hold circuit 62 for each signal output from the maximum inversion interval detection period counting circuit 64
and a digital/analog conversion circuit 6 consisting of a resistor network that converts the contents of the latch circuit into a DC voltage vTMAX.
It is made up of 6 different types. The clear signal of the pulse width measuring circuit 61, the memory signal of the peak hold circuit 62, and the clear signal of the maximum inversion interval detection period counting circuit 64 are supplied by the timing generator 60. The maximum reversal interval detection period is obtained by counting the falling edge of SCMP M times.

上記最大反転間隔検出回路42は、第4図中、パルス幅
を計測するだめのクロック信号S。LKがPCM装置の
マスタクロック発生器46よシ供給されるものである。
The maximum inversion interval detection circuit 42 in FIG. 4 uses a clock signal S for measuring the pulse width. LK is provided by the master clock generator 46 of the PCM device.

なお、この発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、種々の変形や適用はこの発明の要旨を逸脱しない
範囲で可能であることは言う迄もガい。
It goes without saying that this invention is not limited to the above-mentioned embodiments only, and that various modifications and applications are possible without departing from the gist of the invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したようにこの発明によれば、自己同期用クロ
ック信号成分が取シ出されるべきデジタルデータ信号を
含む信号の伝送周波数が変動しても、きわめて安定した
自己同期用クロック信号を生成するようにした良好な自
己同期用クロック信号生成回路を提供することができる
As detailed above, according to the present invention, an extremely stable self-synchronizing clock signal can be generated even if the transmission frequency of the signal containing the digital data signal from which the self-synchronizing clock signal component is to be extracted fluctuates. Thus, it is possible to provide an excellent self-synchronization clock signal generation circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の自己同期用クロック生成回路の構成を示
すブロック図、第2図(、)乃至(k)はそれぞれ第1
図の回路の動作を示すタイミング図、第3図は第1図の
回路の共振回路の摘成全示す回路接続図、第4図はこの
発明に係る自己同期用クロック信号生成回路の一実施例
を示すブロック図、第5図は第4図の両エツジ微分回路
の構成を示す回路接続図、第6図は第4図の同調回路の
出力特性を示す図、第7図は第4図の同調回路の構成を
示す回路接続図、第8図は第4図の回路の位相周波数比
較器の入出力特性を示す図、第9図は第4図の回路の波
形整形回路出力に対するループフィルタ出力を示す図、
第10図は第4図の位相同期回路の作用を説明するため
に用いた図、第11図は第4図の最大反転間隔検出回路
の構成を示すブロック図、第12図は第11図の回路の
動作を説明するために用いた図である。 21− 30・・・前置増幅器、31・・・波形等化器、32・
・・デ・−夕抜き数カ回路、33・・・両エツジ微分回
路、34・・・同調回路、35・・・波形整形回路、3
6・・・位相同期回路、37・・・電圧可変周波数発振
器、38・・・分周器、39・・・位相周波数比較器、
40・・・ループフィルタ、41・・・バッファ増幅器
、42・・・最大反転間隔検出回路、43・・・スイッ
チ回路、44・・・タイミング識別回路、45・・・同
期パターン検出回路、46・・・マスタクロック発生器
、50・・・自己同期用クロック信号生成回路、60・
・・タイミング発生器、6I・・・パルス幅計測回路、
62・・・ピークホールド回路、63・・・デジタル比
較器、64・・・最大反転間隔検出期間計数回路、65
・・・ラッチ回路、66・・・デジタル/アナログ変換
回路。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦22− 第 5 図 33 第6図 第7図 第8図 一2r、    0   27C4
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional self-synchronization clock generation circuit, and Figs.
3 is a circuit connection diagram showing a complete summary of the resonant circuit of the circuit in FIG. 1, and FIG. 4 is an embodiment of the self-synchronization clock signal generation circuit according to the present invention. 5 is a circuit connection diagram showing the configuration of the double edge differentiator shown in FIG. 4, FIG. 6 is a diagram showing the output characteristics of the tuning circuit shown in FIG. 4, and FIG. A circuit connection diagram showing the circuit configuration, Fig. 8 is a diagram showing the input/output characteristics of the phase frequency comparator of the circuit in Fig. 4, and Fig. 9 shows the loop filter output for the waveform shaping circuit output of the circuit in Fig. 4. diagram showing,
10 is a diagram used to explain the operation of the phase locked circuit in FIG. 4, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the maximum inversion interval detection circuit in FIG. FIG. 3 is a diagram used to explain the operation of the circuit. 21- 30... Preamplifier, 31... Waveform equalizer, 32...
...De-evening circuit, 33...Both edge differentiating circuit, 34...Tuning circuit, 35...Waveform shaping circuit, 3
6... Phase synchronized circuit, 37... Voltage variable frequency oscillator, 38... Frequency divider, 39... Phase frequency comparator,
40... Loop filter, 41... Buffer amplifier, 42... Maximum inversion interval detection circuit, 43... Switch circuit, 44... Timing identification circuit, 45... Synchronization pattern detection circuit, 46. ... Master clock generator, 50 ... Self-synchronization clock signal generation circuit, 60.
...Timing generator, 6I...Pulse width measurement circuit,
62...Peak hold circuit, 63...Digital comparator, 64...Maximum inversion interval detection period counting circuit, 65
...Latch circuit, 66...Digital/analog conversion circuit. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue 22- 5 Figure 33 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 1-2r, 0 27C4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 自己同期用クロック信号成分が取シ出されるべきデジタ
ルデータ信号を含む信号からノ・イレペルおヨヒローレ
ベルの2値のレベル識別ヲ行い、上記デジタルデータ信
号の抜き取#)ヲ行う手段と、前記抜き取られたデジタ
ルデータ信号の立上シエッジおよび立下りエツジの検出
パルスを出力する手段と、前記検出パルスから自己同期
用クロック信号成分を抽出する共振回路と、前記共振回
路によシ抽出された前記自己同期用クロック信号成分お
よび可変周波数発振器の出力信号の位相を位相比較器で
比較し、前記位相比較器の比較出力によシ前記可変周波
数発振器の発振周波変を制御する位相同期回路とを有し
てなる自己同期用クロック信号生成回路において、前記
位相比較器の出力信号に応じて前記共振回路の共振周波
数を変化せしめる手段を具備してなることを特徴とする
自己同期用クロック信号生成回路。
Means for performing binary level identification of a low level and a low level from a signal including a digital data signal from which a self-synchronization clock signal component is to be extracted, and extracting the digital data signal; a resonant circuit for extracting a self-synchronization clock signal component from the detection pulse; and a resonant circuit for extracting a self-synchronization clock signal component from the detection pulse; a phase synchronization circuit that compares the phase of the clock signal component for the oscillator and the output signal of the variable frequency oscillator with a phase comparator, and controls the oscillation frequency variation of the variable frequency oscillator according to the comparison output of the phase comparator. 1. A self-synchronizing clock signal generating circuit characterized in that the self-synchronizing clock signal generating circuit comprises means for changing the resonant frequency of the resonant circuit according to the output signal of the phase comparator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6139750A (en) * 1984-07-31 1986-02-25 Fujitsu Ltd External timing acquisition system
JPH01162441A (en) * 1987-11-24 1989-06-26 Siemens Ag Method of generating correction signal for digital clock reproducer and phase sensor

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